作为煤炭生产大国,火力发电目前和未来短时间内仍在我国电力行业有举足轻重的地位,随着经济发展,人口不断增加,人均用电量的上升,电厂装机容量随之上升,火电厂污染物排放量也将增大,其中燃煤锅炉氮氧化物的排放对环境影响巨大,如何有效提高锅炉效率同时降低氮氧化物的排放是火电企业面临的严峻问题。本文以某电厂660MW燃煤锅炉为研究对象,用GAMBIT建立了该锅炉炉膛的网格模型,采用FLUENT对该锅炉进行了燃烧数值模拟,选用模型如下:气相湍流模型选用k-e双方程模型,辐射模型选用P1模型,燃烧选用非预混燃烧模型,颗粒相追踪选用随机轨道模型,焦炭燃烧选用动力/扩散限制反应模型,利用这些模型进行了设计工况的数值模拟,围绕高效率低排放展开研究,预测了炉内温度场、各气体组分物质及NO_X的生成量及浓度分布,在此基础上,确定了较优的燃烧方案,并与电厂实际运行相对比,验证了模拟的合理性。本文依据NO_X控制理论,在如下影响因素下对锅炉燃烧进行了数值模拟:1)在各层风率一定的前提下,对炉内过量空气系数为1.10、1.15、1.20、1.25四种情况作了模拟对比,得出了炉内过量空气系数较优的燃烧方案;2)在过量空气系数一定的前提下,对炉内燃尽风配风量分别为10%、20%、30%三种情况做了模拟对比。模拟结果表明,最优过量空气系数为1.15,当过量空气系数增大,炉膛出口CO含量降低,但NO_X浓度上升时,主燃烧区温度也因为冷风稀释,温度降低,过量空气系数减少,炉膛出口CO上升,且由于主燃烧区氧气过少,导致燃烧缓慢,主燃烧区温度偏低。燃尽风率的模拟结果表明,当燃尽风率为20%时,NO_X排放控制在298.82mg/m3,炉膛出口烟温较低,锅炉效率较高,出口的CO水平也比较理想,当燃尽风率减少到10%,NO_X排放量增加,当燃尽风率增加到30%时,炉膛出口平均温度略高。通过对结果的分析比较,得出了较优的燃烧方案,可以对该锅炉的运行起到指导参考作用。